이동체에 대해서 위성을 이용한 통신 방식을 규정하고 있는 DVB-SSP(Satellite Services for Portable devices) 표준화에서는 physical layer와 upper layer의 두 단계로 부호화 및 복호화를 한다. 수신단에서 physical layer의 복호 방식인 LDPC 복호후 upper layer의 erasure RS 복호를 위해, CRC 검사를 수행하여 수신된 데이터에서 1 bit의 오류에도 IP 패킷 모두를 삭제함으로써 복호시 오류가 발생하지 않은 정보가 손실될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 두 가지 방식의 복호 알고리즘을 제안하며, LDPC 복호기에 출력되는 LLR 값을 이용하여 IP 패킷 전체를 삭제하는 것이 아니라 LLR 값이 낮은 비트만 선택적으로 삭제하는 방식과 삭제되는 개수에 따라 복호 알고리즘을 혼합하는 혼합형 복호 알고리즘을 제안하며, 이를 시뮬레이션하여 기존의 CRC 방식과 비교하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 Gaussian 채널일 때, 성능이 약 0.2 dB 개선됨을, 이동하는 철도의 환경에서는 오류 마루현상이 제거됨을 알 수 있다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권8호
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pp.1159-1164
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2010
기존 해상의 데이터통신은 주로 위성과 라디오에 의존적이나 전송률과 비용 측면에서 제약을 가진다. 향후의 수요에 대비하여 육상의 통신체제와 유사하게 저렴하고 비교적 높은 전송률을 제공하는 새로운 해상통신체제가 필요하다. 이 논문에서는 선박간의 데이터통신을 위해 새롭게 설계된 해상통신망 모델을 보이고, 선박에서 이용할 수 있는 여러 무선매체 가운데 응용의 특성과 통신제약조건에 최적인 매체를 선택하여 경로를 배정하는 MWR 라우팅 프로토콜을 제안한다.
위성 통신은 해양통신에서 중요한 통신 수단으로 활용된다. 최근 차세대 위성 통신 신호로써 대두되고 있는 이진옵셋반송파 (binary offset carrier: BOC) 신호의 동기화는 위성항법시스템에서 (global navigation satellite systems: GNSS) 신호를 복조하기 위한 가장 중요한 과정 중 하나이다. 그러나 해양 위성 통신 환경에서 BOC 신호의 동기화는 BOC 자가상관함수의 주변 첨두 발생 문제와 위성 신호의 수면 반사로 인해 발생하는 다중경로 페이딩으로 인한 어려움을 갖는다. 본 논문에서는 BOC 상관함수의 주변 첨두를 완벽히 제거하고, 다중경로 환경에서도 강인한 새로운 동기화 기법을 제안하였다. 모의실험 결과를 통하여 제안한 기법이 기존 기법들에 비해 다중경로 환경에서 강인한 성능을 가짐을 보였다.
다광역성과 고효율을 장점으로 하는 위성 통신 기술의 진화함에 따라, 위성 간의 간격과 주파수 자원의 제약으로 인해 보다 효율적인 위성방송 서비스에 대한 요구가 증가하고 있다. 최근에 하나의 리플렉터를 사용하여 동일한 수의 이전 수신 채널을 유지하면서 여러 위성으로 부터 여러 대역의 신호를 동시에 수신할 수 있는 안테나에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 위성들로부터 전송되는 Ku band (12 ~ 18GHz) 와 Ka band (18 ~ 30GHz) 위성 신호가 반사체를 통해 반사되어 유입될 때, 단일체로 구성된 3개의 피드 혼을 통합한 하나의 피드 혼으로 구성된 안테나를 제안한다. 안테나 설계 및 특성 시뮬레이션은 상용 프로그램인 TICRA사의 CHAMP와 CST사(社)의 Microwave Studio를 사용하였다. 제작한 안테나는 Ku band 대역과 Ka band 대역에서 각각 -10 dB 이하, 40 dBi 이상의 반사손실 특성과 안테나 이득을 나타내었다.
선박의 안전운항을 위해서 설치되어 있는 많은 수의 등대를 관리하기 위해서는 유지비가 과다하게 지출되고 있는 것이 현재의 상황이다. 이러한 이유로 등대를 원격 제어하는 시스템이 실제 운용되고 있지만, 위성 망이나 RF 망을 이용하기 때문에 과다한 통신비용이 발생하고, 단지 측정 데이터만을 전송하므로 실제 등대의 상태를 파악하기 어렵다. 따라서, 본 논문에서는 도서지역까지 확대된 이동 통신기술인 CDMA방식을 이용하여 등대를 양방향으로 원격 제어하고 감시하는 등대 원격 제어 시스템을 구축하여 그 효용성음 확인하였다.
Due to inaccurate safe navigation estimates, maritime accidents have been occurring consistently. In order to solve this, the precise positioning technology using carrier phase information is used, but due to high buildings near inland waterways or inclination, satellite signals might become weak or blocked for some time. Under this weak signal environment for some time, the GPS raw measurements become less accurate so that it is difficult to search and maintain the integer ambiguity of carrier phase. In this paper, a method to generate code and carrier phase measurements under this environment and maintain resilient navigation is proposed. In the weak signal environment, the position of the receiver is estimated using an inertial sensor, and with this information, the distance between the satellite and the receiver is calculated to generate code measurements using IGS product and model. And, the carrier phase measurements are generated based on the statistics for generating fractional phase. In order to verify the performance of the proposed method, the proposed method was compared for a fixed blocked time. It was confirmed that in case of a weak or blocked satellite signals for 1 to 5 minutes, the proposed method showed more improved results than the inertial navigation only, maintaining stable positioning accuracy within 1 m.
육지에서 멀리 떨어진 해상의 선박 또는 항공기는 위성통신을 이용하여 웹 서비스를 이용해야 한다. 그러나 위성통신은 많은 비용이 들며 사용자가 만족할 만한 수준의 응답 속도를 제공하지 못하고 있다. 선박의 웹 서비스 사용자들이 인터넷 뉴스의 기사 한편을 볼 때 불필요한 이미지와 광고들로 인하여 많은 양의 데이터를 전송 받게 된다. 따라서 사용자들이 불필요한 데이터 사용 요금을 많이 지불하게 되는 것이다. 본 논문에서는 이러한 위성통신을 통한 웹 서비스 사용의 문제점인 비용, 속도의 문제를 해결하기 위해 설계된 프록시 모델을 제시한다. 본 논문에서 제안한 프록시는 이미지 차단, 광고 차단, 캐싱, 이미지 재요청 기능으로 위성망을 통한 데이터 전송량을 최대한 줄인다. 개발한 프록시의 성능을 위성통신을 이용한 데이터량 측정을 통해 증명하였다.
R-Mode is terrestrial based Global Navigation Satellite System (GNSS) backup radio navigation technology which used existing maritime information service infrastructure. It has advantages on reduce the cost and reutilize the frequency resource. In this paper, we propose a method to develop a medium-frequency (MF) band R-Mode transmitting station by utilizing the currently operating Differential GNSS (DGNSS) reference station infrastructure. To this end, the considerations for co-operating the DGNSS reference station and the MF R-Mode transmitting station are analyzed. In this process, we also analyze what is necessary to configure the communication system as a navigation system for range measurement. Based on the analysis result, MF R-Mode transmitting station system is designed and architecture is proposed. The developed system is installed in the field, and the performance evaluation results is presented.
In this paper, we survey recent trends of International Global Navigation Satellite System (GNSS) organizations such as the International Committee on GNSS (ICG), International Civil Aviation Organization (ICAO), International Maritime Organization (IMO), and International Telecommunication Union (ITU), and investigate their impact on the maritime and aviation sectors. Each international organization promotes international cooperation, improvement of service quality, assurance of security, compliance with international regulations, and technological innovation and development. ICG develops a variety of satellite navigation enhancement systems. ICAO establishes international aviation regulations and standards to enhance aviation safety and security. IMO establishes international shipping conventions and rules to protect and regulate the shipping environment. Lastly, ITU establishes international communication regulations and standards. Investigation of such international organizations plays an important role in increasing the efficiency and reliability of GNSS systems. Each international organization promotes international cooperation, improvement of service quality, assurance of security, compliance with international regulations, and technological innovation and development. In the future, interoperability and compatibility with new satellite navigation systems and other GNSS and satellite navigation enhancement systems must be secured, so and thus investigation of international organizations must be conducted first.
육상에서는 기지국을 통해 고속의 무선 통신 시스템을 사용하고 없는 반면, 해상의 경우 기지국을 설치하는데 제약이 따르고, 이로 인해 긴 전송거리를 갖는 저속의 MF/HF 대역 모뎀을 주로 사용 하고 있다. 고속 전송을 위해 해상위성통신이 사용되기도 하지만, 비용이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 낮은 비용으로 전송속도를 증가시키기 위해서는 Vehicular Ad-hoc Network (VANET)과 같은 기지국이 없는 상황에서 단말간의 통신이 가능한 네트워크의 구성이 필요한데, 해상의 경우 육상과는 다른 환경적인 특징들을 갖기 때문에 본 논문에서는 해상에서의 Ad-hoc 네트워크를 Nautical Ad-hoc Network (NANET) 이라 칭하며 NANET을 위한 시나리오를 설정하고, 시나리오 별 Multiple Access 및 Duplex 방식을 분석한 후, NANET을 구축하기 위한 주요 후속 연구 주제들을 정리하여 해상 무선 통신 연구를 위한 기본적인 Guide Line을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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